Neurohomöostase

Leitung

Dr. rer. nat. Nils Gassen


In der, im Oktober 2018 gegründeten, Forschungsgruppe für Neurohomöostase befassen wir uns mit der Erforschung von molekularbiologischen und zellbiologischen Mechanismen, die für den Erhalt der Balance zwischen aufbauenden und abbauenden Vorgängen in der Zelle wichtig sind.

Ein großer Teil der heutigen translationalen Forschung und damit auch ein Großteil der bisher gesammelten Erkenntnisse dieses Forschungszweiges, befasst sich mit der Erforschung von Genregulation und Gensynthese, also mit dem Aufbau von biologischen Einheiten. Jedoch fokussiert sich derzeit lediglich ein geringer Teil der heutigen Forschung auf die zugrundeliegenden Mechanismen, die zum Abbau bzw. zum Erhalt der synthetisierten Gene/Proteine ausschlaggebend sind.

Die Forschungsgruppe hat es sich zur Aufgabe gemacht, den wichtigen und zentralen Prozess zur Bewahrung des molekularen Gleichgewichtes der Zelle als Teil der translationalen, neuronalen Forschung mit einzubeziehen.

 

Ziele der Forschungsgruppe

Einer der Kernziele der Forschungsgruppe ist es, in enger Zusammenarbeit mit Psychiatern und Psychologen, einen kausalen Zusammenhang zwischen den aus der Klinik resultierenden Beobachtungen und molekularbiologischen, zellulären Prozessen herzustellen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen im Weiteren dafür angewendet werden gezieltere Diagnosen und maßgeschneiderte Therapien zu entwickeln. Somit werden Fragestellungen aus der Klinik und Biomarkerstudien aufgenommen, entsprechende Arbeitsmodelle erstellt und molekularbiologisch, biochemisch, zellulär und funktionell erforscht.

Thematischer Fokus dieser interdisziplinär ausgerichteten Gruppe ist die Suche und Erforschung von Mechanismen, die für den Erhalt der neuronalen und synaptischen Homöostase von Relevanz sind. Dies beinhaltet verschiedene zelluläre Vorgänge:
 (1) Autophagie (selektive und nicht-selektive Autophagie), (2) lysosomale Abbaumechanismen, (3) proteasomaler Abbau, (4) molekulare Chaperone.

Mit interdisziplinären Projektansätzen und einem breiten Methodenspektrum beantworten wir Fragestellungen der Psychiatrie, um zelluläre Vorgänge in Physiologie und Pathophysiologie zu entschlüsseln.

Ein besonderes Interesse gilt hierbei folgenden psychiatrischen Krankheitsbildern:
 (1) Stress-assoziierte Erkrankungen (Depression, Angst, Trauma), (2) Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung (ADHS), (3) Psychopharmakologie, (4) Alternative Therapiemöglichkeiten (EKT, VNS, Sport, Ernährung) (5) Komorbiditäten (Metabolismus, Immunsystem, Pathogenabwehr).
 Laufende Projekte mit etablierten Kollaborationspartnern wie dem LDC in Dortmund, dem Max-Planck-Institut für Psychiatrie München und der Charité Berlin erlauben es uns Erkenntnisse aus der Forschung wieder zurück in die Klinik zu führen, was dem Leitgedanken der translationalen Forschung entspricht.


Laufende Projekte

Im besonderen Fokus der Forschungsgruppe steht die Erforschung der Proteostase (Proteinhomöostase) von neuronal relevanten Proteinen und Organellen. Hierbei wollen wir die Rolle von psychiatrischen Erkrankungen auf die verschiedenen selektiven und nicht-selektiven Mechanismen zum Proteinabbau untersuchen.

Einen weiteren starken Projektzweig bildet die Psychopharmakologie: (1) Es wird der Einfluss gängiger Psychopharmaka auf die beschriebenen Mechanismen untersucht. (2) Durch neu gewonnenes Wissen werden neuartige Strategien für pharmakologische Therapieansätze gewonnen und ausgearbeitet.

 

Ausbildung

Studenten aus den Bereichen  Molekulare Biologie, Biochemie, Pharmakologie oder den Neurowissenschaften haben als Teil der Forschungsgruppe die Möglichkeit Arbeiten zum MSc, Dr. rer nat. oder Dr. med. zu bearbeiten.

 

Kontakt

Dr. rer. nat. Nils Gassen
Nils.Gassen@ukbonn.de

Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Universitätsklinikum Bonn AöR
Venusberg Campus 1
53127 Bonn
Tel.: +49 (0)228 287 15793

 

Team

Dr. Elmira Anderzhanova, MD, Staff Scientist
Elmira.Anderzhanova@ukbonn.de

Thomas Bajaj, PhD Student
Thomas.Bajaj@ukbonn.de

Tim Ebert, PostDoc
Tim.Ebert@ukbonn.de

Martina Lennarz, TA
Martina.Lennarz@ukbonn.de

Dr. Christine Niemeyer, PostDoc
christine.niemeyer@ukbonn.de

Dr. Dr. Jens Stepan, Guest Scientist
(Uniklinikum Salzburg)

Daniel Heinz, Guest Scientist
(Max-Planck Institute of Psychiatry, Munich)

Katharina Lammerz, MD Student

Ebru Tuncöz, MD Student


Selected Publications

Gassen NC, Niemeyer D, Muth D, et al. (2019) SKP2 attenuates autophagy through Beclin1-ubiquitination and its inhibition reduces MERS-Coronavirus infection. Nature Communications 18;10(1):5770.

Zannas, AS, ... , Gassen, NC and Binder, EB (2019). Epigenetic upregulation of FKBP5 by aging and stress contributes to NF-κB–driven inflammation and cardiovascular risk. Proc. Natl. Acad. Sci. 116, 11370–11379.

Balsevich G, … , Gassen NC* and Schmidt MV* (*joint senior authors) (2017) Stress-responsive FKBP51 is a novel regulator of metabolic function and Akt2-AS160 signaling Nature Communications  8(1):1725.

Gassen NC, Hartmann J, Zannas AS et al. (2016) FKBP51 inhibits GSK3b and augments the effects of distinct psychotropic medications. Molecular Psychiatry 21(2):277-89

Gassen NC, Fries GR, Zannas AS, et al. (2015) Chaperoning epigenetics: FKBP51 decreases the activity of DNMT1 and mediates epigenetic effects of antidepressant paroxetine. Science Signaling  8(404):ra119

Gassen NC, Hartmann J, Schmidt MV, et al. (2015) FKBP5/FKBP51 Enhances Autophagy to Synergize with Antidepressant Action. Autophagy 11(3):578-80

Gassen NC, Hartmann J, Zschoke J et al. (2014) Association of FKBP51 with priming of autophagy pathways and mediation of antidepressant treatment response: evidence in cells, mice, and humans. Plos Medicine  11(11):e1001755